题目内容

【题目】【2016年北京市】镁条在空气中久置表面会变黑。某小组同学设计并进行实验,探究镁条变黑的条件。

【查阅资料】常温下,亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应。

【猜想与假设】常温下,镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关。

【进行实验】通过控制与镁条接触的物质,利用右图装置(镁条长度为3cm,试管容积为20mL),分别进行下列5个实验,并持续观察20天。

编号

主要实验操作

实验现象

1

先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气再加入2mL浓硫酸

镁条始终无明显变化

2

加入2mL NaOH浓溶液

镁条始终无明显变化

3

先加入2mL浓硫酸再通入约4mL CO2

镁条始终无明显变化

4

先加入4mL饱和Na2SO3溶液再充满CO2

镁条始终无明显变化

5

先加入2mL蒸馏水再通入约4mL CO2

镁条第3天开始变黑至第20天全部变黑

【解释与结论】

(1)实验1和2中,NaOH浓溶液的作用是 (用化学方程式表示)。

(2)实验1的目的是

(3)实验3中,试管内的气体主要含有CO2

(4)得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论,依据的两个实验是 (填编号)。

(5)由上述实验可推知,镁条变黑的条件是

【反思与评价】

(6)在猜想与假设时,同学们认为镁条变黑与N2无关,其理由是

(7)欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐,所需要的试剂是

【答案】(1)NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

(2)检验只用O2是否会使镁条变黑

(3)O2(N2可填写可不填写)

(4)2、5(5)H2O、CO2、O2

(6)常温下氮气的化学性质不活泼,很难和其他物质反应(7)稀盐酸和澄清石灰水

【解析】(1)实验1和2中,NaOH浓溶液的作用是NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;

(2)实验1的目的是检验只用O2是否会使镁条变黑;

(3)实验3中,试管内的气体主要含有CO2、O2;

(4)得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论,依据的两个实验是2、5;

(5)由上述实验可推知,镁条变黑的条件是H2O、CO2、O2同时共存;

(6)在猜想与假设时,同学们认为镁条变黑与N2无关,其理由是常温下氮气的化学性质不活泼,很难和其他物质反应;

(7)欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐,碳酸盐的检验试剂为稀盐酸和澄清石灰水。

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